什么是鋅焙砂的浸出，目的是什么?
答：在鋅浸出過程中，主要以硫酸溶液作為溶劑，將鋅從鋅焙砂中溶解出來的過程稱做鋅焙砂的浸出。浸出過程是一種固相與液相所形成的多相反應(yīng)過程。鋅焙砂浸出過程的基本反應(yīng)為：
ZnO+H?SO?=ZnSO?+H?O (4-11)
浸出過程的目的是最大限度地浸出鋅，以得到含鋅最少、容易過濾的浸出渣和含鐵、砷、銻等雜質(zhì)少，固體懸浮物少的硫酸鋅溶液。
中性浸出凈化除雜的原理是什么?
答：利用不同雜質(zhì)元素在溶液中水解沉淀pH值的不同，在保證鋅離子不發(fā)生水解的條件下，提高溶液pH值，使溶液中Fe3+形成Fe(OH)3膠體沉淀。Fe(OH)?膠體的絮凝過程具有很高的吸附能力，這時(shí)As和Sb的氫氧化物被吸附共沉脫除。單水溶液pH=5.2～5.4時(shí)，鋅不發(fā)生水解，鐵、砷、銻發(fā)生水解沉淀反應(yīng)，主要的反應(yīng)化學(xué)方程式為：
Fe?(SO?)?+3H?O=Fe(0H)? ↓+3H?SO? (4-12)
2Fe(OH)3+H?AsO?=Fe(OH)?·FeAsO? ↓+3H?O (4-13)
2Fe(OH)?+H?SbO?=Fe(OH)?·FeSbO?↓+3H?O (4-14)
浸出過程為什么要加入氧化劑?
答：溶液pH=5.2~5.4時(shí)不能從中除去Fe2+,也不能除去As、Sb和Ge。鐵在電解過程中會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)造成電能消耗。
陰極： Fe3++e=Fe2+ (4-15)
陽極： Fe2+-e=Fe3+ (4-16)
因此在浸出過程中，需盡量將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,既利于鐵的脫除，也利于溶液中As、Sb和Ge的脫除。
浸出過程如何選擇氧化劑，常用氧化劑有哪些?
答：(1)由于EFe3+/EFe2+=0.77V,因此所使用氧化劑為電位一般在1V以上的物質(zhì);
(2)使用的氧化劑被還原后的成分不會(huì)給電解生產(chǎn)過程帶來有害的影響;
(3)氧化反應(yīng)要有較大的化學(xué)反應(yīng)速度;
4)使用的氧化劑價(jià)格低廉，操作、添加簡便，安全無害;
(5)常用的氧化劑主要有錳粉、高錳酸鉀和空氣。
中性浸出過程焙砂加入量如何計(jì)算?
答：在中性浸出過程中，幾乎所有進(jìn)入流程中的酸都必須被消耗，才能保證
浸出終點(diǎn)pH=5.2~5.4。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中，焙燒耗酸0.72~0.82g/g,一般按0.75g/g進(jìn)行，即進(jìn)入中浸過程中1g焙砂可消耗0.75g的硫酸。
過程需要加入的焙燒量=加入中浸的總酸量 / 0.75 (4-17)
總酸量由兩部分組成：
(1)電解廢液含酸。計(jì)算式如下：
中浸過程中電解廢液含酸=進(jìn)入中浸過程電解廢液的體積×酸濃度 (4-18)
(2)進(jìn)入中浸過程中的濃硫酸量。計(jì)算式如下：
中浸過程中的濃硫酸量=進(jìn)入中浸過程中的濃硫酸體積×濃硫酸密度 (4-19)
鋅焙砂低酸浸出過程發(fā)生哪些反應(yīng)?
答：(1)硫酸鹽的溶解。它們直接溶解于水形成硫酸鋅水溶液。部分硫酸鹽很易溶于水，溶解時(shí)放出溶解熱，溶解度隨溫度升高而增大。最常見的是硫酸鋅的溶解。
(2)氧化鋅及其他金屬氧化物與硫酸的反應(yīng)。鋅焙砂礦的主要成分是自由狀態(tài)的ZnO,浸出時(shí)與硫酸作用進(jìn)入溶液：
ZnO+H?SO?=ZnSO?+H?O (4-20)
ZnO及其他金屬氧化物在稀硫酸的作用下，溶解反應(yīng)的通式可用式(4-21)表示：
MenOm+mH?SO?==Men(SO?)m+mH?O (4-21)
上清液渾濁的原因及應(yīng)對(duì)措施是什么?
答：浸出礦漿固液分離不好，上清液渾濁是浸出常見的事故之一。當(dāng)中性上清液渾濁時(shí)，溶液中含固體懸浮物大量增加，有時(shí)甚至高達(dá)50g/L以上，含鐵也超過20mg/L,致使凈液工序壓濾困難，新液供不應(yīng)求，打亂了正常的生產(chǎn)秩序。在連續(xù)浸出過程中，中性上清液的渾濁往往起源于酸性浸出和酸性濃縮：當(dāng)酸性澄清條件惡化時(shí)，酸性上清液渾濁，固含量達(dá)200g/L以上，這樣酸性上清液送往中性浸出系統(tǒng)時(shí)，中性浸出液固含量增加，液固比減小，中性濃縮槽的沉積條件也隨之惡化，同時(shí)，由于中性、酸性濃縮沉降不好，大量的渣懸浮在溶液中而無法排出，因而大大影響了上清液的質(zhì)量。
上清液渾濁的因素較多，主要有原料的粒度和硅含量、鐵含量、pH值的控制、下料均勻程度、浸出渣排出濕法暢通等。在浸出的實(shí)踐中，解決中性上清液渾濁的措施主要是：(1)加強(qiáng)配料管理，不宜集中使用粒度過細(xì)或者含硅高的焙燒礦粉;(2)嚴(yán)格控制浸出礦漿含鐵量，一般含鐵在1.0~1.5g/L;(3)嚴(yán)格控制中性浸出的pH值，使pH值穩(wěn)定在5.2~5.4;(4)均勻加入凝聚劑。
解決酸性礦漿的上清液渾濁的措施主要是：(1)根據(jù)原料情況確定最合適的酸性浸出終點(diǎn)pH值，并保持pH值穩(wěn)定;(2)加大中性濃縮底流流量，提高酸性浸出礦漿的液固比和溫度，適當(dāng)添加凝聚劑;(3)強(qiáng)化過濾，及時(shí)迅速地排出浸出渣。
中性浸出過程pH值不受控制的原因及處理方法是什么?
答：在中性浸出過程中，浸出的“跑酸”和pH值“過老”是常遇到的問題。當(dāng)pH值過低，會(huì)把酸帶到濃縮槽，致使?jié)饪s槽內(nèi)礦漿的pH值下降，影響浸出液質(zhì)量;而pH值過高，會(huì)將“生礦”帶入濃縮槽，使?jié)饪s槽底部黏結(jié)，甚至堵住濃縮槽，也會(huì)使渣含鋅偏高。浸出“跑酸”和“過老”往往是由于操作不當(dāng)造成的。當(dāng)中性浸出“跑酸”時(shí)，操作人員應(yīng)迅速通知濃縮槽崗位，累計(jì)停止放出和停止將中性上清液送往凈化系統(tǒng)，同時(shí)適當(dāng)提高浸出礦漿的pH值，直至中性濃縮槽內(nèi)礦漿的pH值回到5.2以下，經(jīng)檢查上清液質(zhì)量合格方可恢復(fù)正常作業(yè)，當(dāng)中性浸出pH值“過老”時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)pH值，并將浸出槽出口pH值稍稍降低，直到濃縮槽內(nèi)礦漿的pH值恢復(fù)正常為止。
答：鋅焙砂中鐵酸鋅主要呈球狀，其表面積在熱酸浸出過程中是變化的，過程會(huì)呈現(xiàn)“縮核模型”動(dòng)力學(xué)特征，即ZnO·Fe?O?的酸溶速率與表面積成正比。從以上對(duì)ZnO·Fe?O?酸溶的理論分析可以得出結(jié)論：對(duì)于難溶球狀ZnO·Fe?O?的溶出，要求有近沸騰溫度(95~100℃)和高酸(40~50g/L)的浸出條件以及較長時(shí)間(3~4h),鋅浸出率才能達(dá)到99%。
高硅焙燒礦浸出作業(yè)如何控制?
答：處理高硅焙燒礦，通常是采取高溫浸出(過程溫度大于82℃)和快速浸出(連續(xù)浸出減少浸出槽，間斷浸出快速加入礦)。
鋅浸出渣如何處理?
答：采用酸性浸出時(shí)，浸出渣含鋅達(dá)18%～22%,通常采用回轉(zhuǎn)窯或者煙化爐等進(jìn)行火法處理。在高溫下鐵酸鋅被碳質(zhì)還原劑還原，以鋅蒸氣的形態(tài)揮發(fā)出來，隨煙氣帶至收塵設(shè)備中并被氧化，最后得到含鋅60%左右的氧化鋅粉。氧化鋅粉返回濕法車間處理，煙化渣含鋅降至1%~2.5%。
采用熱酸浸出時(shí)，浸出渣含鋅大大降低，通常含鋅量為4%~6%,可作為鉛銀渣送至鉛車間處理。產(chǎn)生的鐵渣仍含有一定的鋅，赤鐵礦渣含鐵較高，經(jīng)焙燒脫硫可作為煉鐵的原料;鐵礬渣和針鐵礦渣仍還有較高的鋅含量，目前主要以堆存為主。
黃鉀鐵礬法沉淀工藝的原理是什么?
答：經(jīng)中性浸出和酸性浸出后的浸出渣含鋅仍為17%～20%,經(jīng)分析表明，渣中鋅的主要形態(tài)為ZnFe?O?和ZnS。鐵酸鋅在85～95℃的高溫下，硫酸濃度為200g/L時(shí)能有效地溶出，浸出率達(dá)到95%以上。熱酸浸出時(shí)有95%～96%的鋅溶解下來，但同時(shí)也有90%的鐵被溶解出來。如果用通常的水解法沉鐵，由于有大量的膠狀鐵質(zhì)生成，難以進(jìn)行沉淀過濾。而當(dāng)溶液中有堿金屬硫酸鹽存在時(shí)
在pH=1.5、溫度為90℃以上時(shí)，會(huì)生成一種過濾性十分良好的結(jié)晶堿式復(fù)式沉淀，即為黃鉀鐵礬。
黃鉀鐵礬法除鐵有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
答：優(yōu)點(diǎn)：生成的黃鉀鐵礬為晶體，易于過濾洗滌;黃鉀鐵礬中只含有少量的鈉、鉀、銨等離子，試劑消耗量少;沉鐵過程中產(chǎn)生的硫酸比生成的氫氧化鐵或氧化鐵時(shí)的少，因而中和藥劑用量少，對(duì)有硫酸積累的工廠有利。
缺點(diǎn)：渣量大，渣含鋅量較高、含鐵量僅為30%左右，不便利用;渣的堆存性能不好，對(duì)環(huán)境保護(hù)不利。硫酸消耗量較大，以年產(chǎn)10萬噸電鋅計(jì)算，年消耗硫酸大概2萬噸左右。
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